2) конденсировании светового потока
3) монохроматизации света
4) преобразовании электромагнитного излучения в электрический ток (+)
Фотоэлемент в спектрофотометре выполняет функцию фотоприёмника: он воспринимает электромагнитное излучение, прошедшее через исследуемый раствор, и преобразует энергию фотонов в электрический сигнал. В основе работы лежит фотоэлектрический эффект: интенсивность возникающего фототока или электрического напряжения зависит от количества света, попавшего на чувствительную поверхность детектора.
Полученный электрический сигнал усиливается и обрабатывается измерительной системой прибора. Сравнение интенсивности падающего светового потока с интенсивностью излучения после прохождения через образец позволяет определить коэффициент пропускания и оптическую плотность раствора. Согласно закону Бугера–Ламберта–Бера, в установленном диапазоне оптическая плотность пропорциональна концентрации поглощающего вещества, что используется для количественного анализа лекарственных средств.
| Элемент спектрофотометра | Основная функция | Отличительный признак |
|---|---|---|
| Источник излучения | Создаёт световой поток в необходимом спектральном диапазоне | Не регистрирует прошедшее через образец излучение |
| Оптическая система | Направляет и фокусирует световой поток | Использует линзы, зеркала и диафрагмы |
| Монохроматор | Выделяет узкий диапазон длин волн | Содержит призму, дифракционную решётку или светофильтр |
| Кюветное отделение | Обеспечивает прохождение света через раствор сравнения и исследуемый образец | Длина оптического пути обычно определяется толщиной кюветы |
| Фотоэлемент | Преобразует электромагнитное излучение в электрический сигнал | Величина сигнала зависит от интенсивности падающего света |
| Усилитель и регистрирующее устройство | Усиливает, обрабатывает и отображает сигнал детектора | Рассчитывает пропускание, оптическую плотность или концентрацию |
Фотоэлемент не является источником света и не выполняет его монохроматизацию или фокусировку. Его чувствительность, спектральный диапазон и уровень собственного шума определяют точность регистрации малых изменений интенсивности излучения. В современных приборах в качестве детекторов применяют фотодиоды, фотоэлектронные умножители и диодные матрицы. Исправность фотоприёмника и корректное измерение нулевого сигнала имеют принципиальное значение для воспроизводимости спектрофотометрического анализа.